KR100826712B1 - 가열조리기기의 버너 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가열조리기기에 관한 것으로서, 상세하게는 조리기기의 크기를 줄이면서도 높은 연소효율을 얻으며, 복사 에너지가 증가되는 가열조리기기의 버너 시스템에 관한 것이다.

본 발명에 따른 가열조리기기의 버너 시스템은 적어도 가스 및 공기의 균일한 혼합 공간을 제공하는 버너 포트; 상기 혼합가스가 연소되는 제 1 연소부; 상기 제 1 연소부의 연소열에 의해서 가열되어 상기 혼합가스가 재차 연소되도록 하는 제 2 연소부; 및 상기 제 2 연소부를 지지하며, 상기 제 1 연소부와 제 2 연소부의 거리가 일정하게 유지되도록 하는 간격 유지부가 포함된다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 버너 시스템에서 발생되는 총 복사 에너지가 전체적으로 증가되게 되고, 이는 세라믹 플레이트의 외부로 방사되는 복사 에너지의 양이 증가되는 것이 되어, 사용자가 상기 복사 에너지로부터 상기 가열조리기기가 작동되고 있는 것을 용이하게 인지할 수 있는 효과가 있다.

버너 시스템, 적열 플레이트, 보조 가열부

Description

가열조리기기의 버너 시스템{Burner system for cooking appliance}

도 1은 본 발명에 따른 가열조리기기의 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 가열조리기기의 분해 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 가열조리기기의 평면도.

도 4는 본 발명에 따른 버너 시스템을 보여주는 단면도.

도 5는 본 발명에 따른 보조 가열부의 사시도.

도 6은 보조 가열부의 가열되기 전의 상태를 보여주는 평면도.

도 7은 보조 가열부가 가열된 상태를 보여주는 평면도.

도 8은 본 발명에 따른 보조 가열부의 유무에 따른 복사 에너지의 강도를 비교하는 그래프.

도 9는 본 발명에 따른 버너포트를 통과하는 공기의 유입경로와 유출경로를 도시하는 평면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 세라믹 플레이트 2 : 케이스

4 : 버너 포트 5 : 노즐 유닛

6 : 혼합관 유닛 11 : 버너 프레임

15 : 보조 가열부

본 발명은 가열조리기기에 관한 것으로서, 상세하게는 조리기기의 크기를 줄이면서도 높은 연소효율을 얻으며, 복사 에너지가 증가되는 가열조리기기의 버너 시스템에 관한 것이다.

가열조리기기는 음식물을 가열하여 조리하는 기기이다. 특히 본 발명은 가스연소방식에 의해서 발생하는 열이 음식물에 가하여져서, 그 열에 의해서 음식물이 조리되는 가스 쿡탑에 관한 것이다. 상기 쿡탑은 핫 플레이트(hot plate), 홉(hob)이라고도 이름하는 기기로서, 근래들어 그 사용이 증가하고 있다.

상기 가스연소방식으로 동작되는 쿡탑에는 버너 시스템이 적용되어 있다. 상기 버너 시스템은 연소가스를 공기와 혼합하여 연소시키는 장치를 의미한다.

상기 버너 시스템의 경우, 소정의 관을 통하여 가스연료를 분사하고, 분사된 상기 가스연료의 부근에서 공기압력이 낮아지는 것을 이용하여 공기가 함께 버너포트의 내부로 흡입되도록 구성된다. 그리고, 상기 버너포트의 내부로 유입된 혼합가스는 버너포트의 내부에서 균일하게 혼합되고, 균일하게 혼합된 뒤에는 연소되고, 연소되는 과정에서 발생된 열이 복사 및 전도의 방식으로 음식물에 전달되어, 음식물이 가열 조리된다.

종래의 가열조리기기는 버너포트의 내부로 혼합가스가 유입된 뒤에 원활하게 배출되도록 하기 위하여, 버너포트의 하부에서 상방을 향하여 가스가 토출되는 방 식으로 동작된다. 그러므로, 버너포트의 높이가 높아지는 단점이 있다.

또한, 버너포트의 높이가 높아지는 문제점을 개선하기 위하여, 상기 버너포트의 측방에서 버너포트의 내부를 향하여 혼합가스가 토출되는 방식도 적용된 바가 있다. 그러나, 이와 같은 측방분사방식은 버너포트의 높이를 낮추기 위하여, 단순하게 버너포트의 측방에 혼합가스의 유입구가 있을 뿐이기 때문에, 가스와 공기가 혼합되는 상세구성은 버너포트의 수평면을 기준으로 상하방향으로 서로 떨어져 있는 구조로 이루어져서 일정 수준 이상의 버너포트의 높이가 필요하게 된다. 이와 같은 혼합관 및 노즐의 배치는 버너포트의 내부에서 상기 혼합가스가 원활하게 혼합되도록 하기 위한 것으로서, 혼합관에서 분사되는 가스가 좁은 버너포트의 내부 공간에서 연소되도록 하기 위해서는 필수적으로 마련되는 구성이었다.

만약, 버너포트가 일정 이상의 크기가 되지 아니하면 가스와 함께 유입되는 공기의 양이 부족해서 버너포트의 내부에서 가스와 공기가 원활하게 섞이지 못하고 불완전연소되는 문제가 발생된다. 이 뿐만 아니라, 버너포트가 일정 이상 수준으로 크지 아니하면 혼합공기의 유동저항이 증대되고 충분한 난류발생을 얻을 수 없기 때문에, 균일하게 혼합가스가 제공되지 못하게 된다.

물론, 버너포트의 크기는 동일하게 하고 버너포트로 유입되는 가스의 양을 줄임으로써, 가스의 연소효율을 높일 수도 있으나, 이와 같은 경우에는 발열량이 감소되기 때문에, 바람직하지 않다.

한편, 상기 연소된 공기는 상기 버너 포트의 상측에 제공되는 적열 플레이트를 가열시키고, 상기 적열 플레이트가 가열됨에 따라 발생된 열이 복사 및 전도의 방식으로 음식물에 전달되어 음식물이 전달되도록 하는데, 종래의 경우 상기 적열 플레이트의 크기가 제한적이어서, 상기 적열 플레이트에서 방사되는 복사 에너지의 양이 적은 문제가 있다.

즉, 상기 적열 플레이트는 상기 버너 시스템의 크기와 연관되는데, 상기 버너 시스템이 가열조리기기 내부에 제공되기 위해서는 상기 버너 시스템의 크기는 제한적이게 되고, 이에 따라 상기 적열 플레이트의 크기가 제한적이게 되므로, 상기 적열 플레이트에서 일정 크기 이상의 복사 에너지가 방사될 수 없는 것이다.

그리고, 사용자는 상기 가열조리기기로 방사되는 복사 에너지에 의해서 상기 가열조리기기가 작동되고 있는 것을 확인할 수 있는데, 상기와 같이 적열 플레이트에서 방사되는 복사 에너지의 양이 제한적인 경우 사용자가 이를 용이하게 확인할 수 없으며, 특히 낮은 부하연소조건에서는 이러한 문제가 더 크다.

본 발명은 상기되는 배경에서 제안되는 것으로서, 혼합가스가 복수의 연소부에 의해서 순차적으로 연소되도록 하여 연소 효율이 증진되도록 하는 가열조리기기의 버너 시스템을 제안한다.

또한, 사용자가 외부에서 기기 내부에서 가스가 연소되고 있는지 여부를 용이하게 확인할 수 있도록 하여 사용자의 제품에 대한 신뢰성이 향상되도록 하는 가열조리기기의 버너 시스템을 제안한다.

또한, 가스와 함께 유입되는 공기의 유입량, 다시 말하면 가스에 대한 공기비를 증대시켜서 가스 연소의 효율을 증대시키고, 버너포트로 유입되는 공기의 유 동저항을 줄임으로써 가스가 버너포트의 내부에서 균일하게 섞여서 추후에 균일하게 연소되도록 하여, 가스가 완전하게 연소되고 높은 발열량을 얻을 수 있는 가열조리기기의 버너시스템을 제안한다.

상기된 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 가열조리기기의 버너 시스템은 적어도 가스 및 공기의 균일한 혼합 공간을 제공하는 버너 포트; 상기 혼합가스가 연소되는 제 1 연소부; 상기 제 1 연소부의 연소열에 의해서 가열되어 상기 혼합가스가 재차 연소되도록 하는 제 2 연소부; 및 상기 제 2 연소부를 지지하며, 상기 제 1 연소부와 제 2 연소부의 거리가 일정하게 유지되도록 하는 간격 유지부가 포함된다.

다른 측면에 따른 본 발명의 가열조리기기의 버너 시스템은 버너 포트; 상기 버너 포트의 혼합가스가 연소되는 연소부; 상기 연소부에 의해서 연소된 열에 의해서 가열되어 복사 에너지를 발산하는 가열체; 상기 혼합가스가 연소됨에 따라 발생되는 연소가스의 배기 유로를 제공하는 버너 프레임; 및 상기 버너 프레임에 안착되어 상기 가열체가 상기 연소부로부터 이격되도록 지지하며, 상기 가열체가 가열된 상태에서도 그 형상이 유지되도록 하는 지지 부재가 포함된다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 가열조리기기의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 가열조리기기의 분해 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 가열조리기기는, 본체의 하측을 보호하여 가열조리기기 하측부의 전체적인 외관을 이루고 상측면이 개구되어 있는 케이스(2)와, 상기 케이스(2)의 상면에 안착되는 세라믹 플레이트(1)와, 상기 세라믹 플레이트(1)의 테두리 부분을 커버하는 탑 프레임(3)이 포함된다.

그리고, 가열조리기기의 추가적인 외관 구성으로는, 조리기기의 뒷쪽 부분에 형성되어 연소가스가 배기되는 배기그릴(31)과, 상기 세라믹 플레이트(1)의 대략 전방부에 형성되어 가스연소의 온/오프를 제어하는 스위치(29)가 있다. 상기 배기그릴(31) 및 스위치(29)의 위치 및 형상은 구체적으로는 다양한 구조 및 형식으로 달라질 수 있으나, 연소가스가 배출되는 배기부와 가스연소의 온/오프를 제어하는 스위칭 부가 제공되어야 하는 것은 당연하다.

상기 케이스(2)와 상기 세라믹 플레이트(1)로 정의되는 내부 공간에는 가스의 연소, 배기, 및 조리기기의 제어를 위한 다수의 부품이 수용되어 있다. 상세하게, 그 내부구조를 설명한다.

먼저, 상기 가스와 공기의 혼합이 충분하게 일어나서 추후에 균일하게 연소가 일어나도록 하는 버너포트(4)가 세 개 마련되어 있다. 각각의 상기 버너포트(4)의 측면에는 혼합관 유닛(6)이 놓여서 상기 버너포트(4)의 측면을 통하여 혼합가스를 공급한다.

그리고, 상기 혼합관 유닛(6)의 유입구와 일정 간격이 유지된 상태로 노즐 유닛(5)이 놓여서 상기 혼합관 유닛(6)의 유입구를 향하여 가스를 분사한다.

상세히, 상기 혼합관 유닛(6)에는 복수 개의 혼합관(61)이 제공되고, 상기 버너포트(4)에는 상기 혼합관(61)과 정렬되는 복수 개의 개공(도 4의 42참조)이 형성되어 있다. 그리고, 상기 혼합관 유닛(6)의 유입구에는 노즐유닛(5)이 일정간격으로 떨어져서 위치하고 있다.

또한, 상기 노즐유닛(5)은 직선형인데, 이는 상기 혼합관 유닛(6)의 유입구는, 원형인 버너포트(4)와는 달리 일직선으로 배치되어 있기 때문이다. 이로써, 버너 시스템의 배치상태가 보다 컴팩트 해지는 장점을 얻을 수 있다.

이와 같이 혼합관 유닛에는 복수개의 혼합관(61)이 수평으로 나란하게 복수개가 제공되어 있기 때문에, 상기 노즐유닛(5)에서 분사되는 가스와 함께 유입되는 가스의 유입량, 다시 말하면 공기비를 증대시킬 수 있게 된다.

다시 설명하면, 복수개의 혼합관(61)이 설치됨으로써 각각의 혼합관(61)을 통해서 가스와 함께 공기가 다량으로 흡입된다. 이와 같이 다량의 공기가 흡입되는 것은, 단일의 혼합관(61)을 통하여 가스가 흡입되는 경우와 비교하는 것에 의해서 용이하게 이해될 수 있을 것이다.

예를 들어, 단일의 혼합관을 통하여 가스가 흡입되는 경우에는 단일의 혼합관의 주위에만 저압 분위기가 조성되어 혼합관으로 공기가 유입되지만, 복수개의 혼합관으로 가스가 흡입되면 전체적으로 공기가 유입되는 공간이 증대되기 때문에, 전체의 흡입공기의 합산으로서 혼합관을 통하여 유입되는 공기의 양은 증대되는 것이다.

또한, 상기 혼합관 유닛(6)에서 상기 혼합관(61)은 복수개가 동일한 높이에서 나란하게 마련되어 있다. 물론, 상하방향으로 일정 길이로 그 중심이 어긋날 수 도 있으나, 실질적으로는 나란하게 마련되어 있다. 이와 같이 혼합관(61)이 나란하게 제공됨으로써, 상기 버너 포트(4)의 내부로 유입된 혼합가스가 상호 충돌하여 난류의 발생이 증대되고, 공기와 가스의 혼합이 증진됨으로써 가스의 연소효율이 증대된다. 상기 혼합관(61)의 상하 높이가 달라지는 범위가 제한되는 것은, 상기 혼합관(61)이 놓일 수 있는 높이는 상기 개공(42)이 형성될 수 있는 범위로 제한되기 때문이다.

한편, 상기 혼합관(61)이 연장되는 방향은 서로가 동일한 방향으로 연장되는 것이 바람직하다. 다시 말하면, 혼합관(61)의 각각의 연장선은 서로 만나지 않는것이 바람직하다. 이와 같이 됨으로써, 이미 설명된 바와 같이 상기 버너포트(4)의 내부에서 서로 다른 혼합관(61)에서 유출되는 혼합가스 간의 난류발생을 증진시킬 수 있고, 상기 혼합관 유닛(6)의 제작공정이 간단해지고, 상기 혼합관 유닛(6)과 정렬되는 상기 노즐유닛(5)의 제작공정이 또한 간단하고 편리해지는 장점을 얻을 수 있다.

또한, 상기 혼합관 유닛(6)에 제공되는 혼합관(61)의 개수는 도면에 제시되는 바와 같이 다섯 개이다. 이와 같은 경우에, 상기 혼합관이 배치되는 범위는 상기 버너포트의 직경에 균등하게 균분되어 있고, 가장 마지막 단부에 배치되는 혼합관은 실질적으로 버너포트의 전체 직경의 단부에 배치되는 것이, 상기 버너포트로 유입되는 혼합가스의 혼합효율의 측면에서 더욱 바람직하다. 이는 버너포트의 내부에서 난류의 발생이 원활해 지기 때문이다.

한편, 상기 각 버너포트(4)의 상측에는 버너 프레임(11)이 놓인다. 상기 버 너 프레임(11)은 상기 버너포트(4)의 위치를 지지하고 적열 플레이트(12) 상에서 연소된 연소가스의 배기유로를 제공한다.

상기 버너 프레임(11)의 후방에는 연소가스가 외부로 배출되도록 하는 배기부(10)와, 상기 배기부(10)의 상측에 놓이는 배기그릴(31)이 놓인다.

상기 버너포트(4)의 개구된 상면에는 상기 적열 플레이트(12)가 놓이고, 상기 적열 플레이트(12)는 혼합가스의 연소시에 발생되는 고열에 의해서 가열된다. 그리고, 상기 적열 플레이트(12)가 가열되면, 상기 적열 플레이트(12)의 물성에 맞는 주파수 대역의 복사 에너지가 방사된다.

상세히, 상기 적열 플레이트(12)의 방사 에너지는 적어도 가시광선 대역의 주파수가 포함되어 있고, 그 가시광선에 의해서 본 발명의 가열조리기기가 동작 중임을 사용자가 인식할 수 있다. 물론, 상기 적열 플레이트(12)에 의해서 음식물이 가열되는 것도 당연이고, 상기 음식물은 세라믹 플레이트(1)의 전도열에 의해서도 가열되는 것은 당연하다.

상기 버너 프레임(11)의 상측에는 상기 적열 플레이트(12)에서 연소된 열에 의해서 가열되어 복사 에너지를 방사하는 보조 가열부(15)가 제공된다. 상기 보조 가열부(15)는 상기 적열 플레이트(12)에서 방사되는 복사 에너지에 더하여 추가적으로 복사 에너지가 방사함으로써, 총 복사 에너지가 증가되도록 한다. 상기 보조 가열부(15)에 대해서는 도면을 참조하여 후술하기로 한다.

다음으로, 상기 노즐유닛(5)으로 공급되는 가스공급구조를 설명한다.

가열조리기기의 외부에서 내부로는 메인가스공급관(8)을 통하여 가스가 공급 되고, 상기 스위치(29)에 의해서 조절되는 가스밸브(7)에 의해서 각각의 버너 시스템을 향하는 가스의 공급이 조절된다. 상기 가스밸브(7)를 경유한 뒤에는 개별 가스 공급관(9)을 통하여 가스가 각각의 노즐유닛(5)으로 공급된다.

여기서, 버너 시스템은 혼합가스의 공급 및 연소가 이루어지도록 하는 부분으로서, 적어도 노즐 유닛(5), 혼합관 유닛(6), 버너 포트(4), 적열 플레이트(12)가 포함되는 개념으로 이해될 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 가열조리기기의 평면도로서, 세라믹 플레이트가 제거된 상태를 도시하고 있다.

도 3을 참조하면, 상기 케이스(2)의 양측편에 비교적 큰 두 개의 버너포트(4)가 놓이고, 상기 두 개의 버너포트(4)의 사이에는 작은 크기의 버너포트(4)가 마련되어 있다. 그러므로, 상기 버너포트(4)의 발열량에 맞는 식기를 놓아서 해당되는 식기가 가열되도록 한다.

그리고, 상기 케이스(2)의 가운데에 놓이는 작은 크기의 버너포트(4)로는, 전방에서 후방을 향하여 혼합가스가 공급되어 이차적으로 공기와 가스의 혼합이 완벽하게 이루어진다. 그리고, 상기 혼합가스는 상기 적열 플레이트(12) 상에서 연소되고, 상기 보조 가열부(15)를 지나면서 재차 연소된 뒤에 후방으로 배기부(10)를 향하여 배기된다.

이와 달리, 상기 케이스(2)의 양측편에 놓이는 비교적 큰 두 개의 버너포트(4)로는, 가열조리기기의 후방에서 전방을 향하여 혼합가스가 공급된다. 그리고, 상기 버너포트(4)의 내부에서 이차적으로 혼합가스가 혼합된 뒤에 상기 적열 플레 이트(12) 상에서 연소되고 상기 보조 가열부(15)를 지나면서 재차 연소되며, 연소가스는 상기 버너포트(4)의 후방을 향하여 배기된다.

이와 같은 버너포트(4)의 배치는 최적의 가열 버너 시스템의 배치상태를 구현하기 위한 것이다. 이에 대한 설명은 후술하기로 한다.

그 외에, 도 3에 의해서는 가열조리기기의 내부에 배치되는 각 구성부품의 위치 상태를 용이하게 관찰할 수 있다.

한편, 상기 버너 프레임(11) 내부 공간으로는 상기 혼합가스를 점화시키기 위한 점화 플러그(16)가 돌출된다. 그리고, 상기 각 점화 플러그(16)는 상기 케이스 내부에 제공되는 점화 트랜스(17)에 의해서 불꽃을 발생시킨다.

즉, 상기 혼합가스는 상기 점화 플러그(16)에 의해 발생된 점화 불꽃에 의해 점화되어 상기 적열 플레이트(12) 및 보조 가열부(15)에서 연소되고, 이러한 연소가 진행됨에 따라 가열된 상기 적열 플레이트(12) 및 보조 가열부(15)에서 복사 에너지가 방출된다.

도 4는 본 발명에 따른 버너 시스템을 보여주는 단면도로서, 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'을 따라서 절단한 단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 보조 가열부의 사시도이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 케이스(2)의 상측에는 버너포트(4)가 제공된다. 그리고, 상기 버너포트(4)의 측면에는 혼합관 유닛(6)이 배치된다. 상기 혼합관 유닛(6)과 일정한 간격을 둔 상태에서 상기 혼합관 유닛(6)의 유입구에서 인접된 위치에는 노즐유닛(5)이 배치된다.

또한, 상기 버너 포트(4)의 상측에는 버너 프레임(11)이 제공되며, 상기 버 너 프레임(11)에는 상기 보조 가열부(15)가 안착된다.

상세히, 상기 혼합관 유닛(6)은 상기 버너포트(4)의 개공(42)과 정렬되어 있다. 그리고, 상기 혼합관 유닛(6)에 제공되는 혼합관(61)과 상기 개공(42)은 서로 나란하게 복수 개가 제공되어 있기 때문에, 가스와 함께 유입되는 공기의 양은 최대가 된다.

한편, 상기 개공(42)의 높이는 실질적으로 상기 버너포트(4)의 높이와 동일하거나 약간 정도 작게 형성된다. 상세하게는, 상기 개공(42)은 상기 혼합관 유닛(6)에서 혼합관(61)의 연장방향에서 볼 때, 원형으로 형성된다.

그리고, 상기 개공(42)의 직경은 상기 버너포트(4)의 내부에서 가스와 공기가 충분히 혼합될 수 있는 공간의 상하 높이와 실질적으로 동일하게 제공되도록 하여 최대한으로 혼합가스가 버너포트(4)의 내부에서 확산되도록 한다.

또한, 상기 혼합관(61)은, 혼합관의 유입구를 출발점으로 하여 처음에는 그 직경이 감소되는 노즐의 형태로 제공되고, 최소직경부를 통과한 다음에는 디퓨저의 형태로서 그 직경이 증가되는 양상으로 제공된다.

그리고, 상기 혼합관(61)의 디퓨저 부분과 상기 개공(42)의 직경의 증가양상은 상호 간에 연속적인 것이 유체의 유동저항을 감소시키는 면에 있어서 바람직하다. 즉, 상기 개공(41)과 상기 혼합관(61)의 확산각은 서로 동일한 것이 바람직하다.

한편, 상기 보조 가열부(15)는 상기 적열 플레이트(12)에서 발생되는 열에 의해서 가열되어 복사 에너지를 방사함으로써, 상기 가열조리기기의 전체 복사 에 너지가 증가되도록 한다.

뿐만 아니라, 상기 보조 가열부(15)는 상기 적열 플레이트(12)를 통과하면서 미쳐 연소되지 않은 혼합가스가 재차 연소되도록 한다.

즉, 상기 보조 가열부(15)는 상기 혼합가스가 유동되는 경로에 제공되어 상기 혼합가스와 접촉함으로써, 상기 혼합가스의 연소가 이루어지도록 한다.

다시 말하면, 상기 보조 가열부(15)는 후방으로 이동하는 연소가스에 난류를 발생시켜, 상기 연소가스에 포함된 미연가스가 재연소되도록 한다.

그리고, 상기 보조 가열부(15)는 상기 적열 플레이트(12)에서 발생되는 열에 의해서 가열되는 부분인 가열체(157)와, 상기 가열체(157)가 상기 적열 플레이트(12)로부터 소정 간격 이격되도록 상기 가열체(157)를 지지하는 지지 부재(150)가 포함된다.

상세히, 상기 버너 프레임(11)의 개구부 주변에는 상기 지지 부재(150)가 안착되기 위한 안착단(112)이 형성된다. 그리고, 상기 지지 부재(150)는 상기 안착단(112)에 안착된 상태에서 체결 부재에 의해서 상기 버너 프레임(11)에 결합된다.

이를 위하여 상기 지지 부재(150)에는 상기 체결 부재가 관통되는 관통홀(156)이 형성된다. 여기서, 도시되지는 않았으나, 상기 버너 프레임(11)에도 상기 체결 부재가 관통되는 관통홀이 형성됨은 물론이다.

그리고, 상기 지지 부재(150)가 상기 버너 프레임(11)에 안착된 상태에서 상기 점화 플러그(16) 와의 간섭이 방지되도록 하기 위하여 상기 지지 부재(150)는 상기 점화 플러그(16) 측 부분이 절개된 형상을 가진다.

즉, 상기 지지 부재(150)는 환형의 형상에서 상기 점화 플러그(16) 측 부분이 절개되어 전체적으로 "C" 형상을 가진다.

그리고, 상기 지지 부재(150)는 상기 버너 프레임(11)에 안착되는 안착부(152)와, 상기 안착부(152)로부터 수직 상방으로 연장되는 다수의 연장부(153)와, 상기 연장부(153)의 일 부분이 절개됨에 따라 형성되고, 상기 가열체(157)가 결합되는 결합부(154)가 포함된다.

상세히, 상기 연장부(153)는 상기 가열체(157)가 상기 적열 플레이트(12)로부터 소정 거리 이격되도록 하는 역할을 한다. 이 때, 상기 연장부(153)의 높이는 지지 부재(150)가 상기 버너 프레임(11)에 안착된 상태에서 상기 가열체(157)가 상기 적열 플레이트(12)와 접촉되지 않을 정도의 높이를 가짐이 바람직하다.

다만, 상기 연장부(153)의 높이는 상기 적열 플레이트(12)에서 발생되는 열에 의해서 상기 가열체(157)가 가열될 수 있는 범위 내에 형성되어야 할 것이다.

상기 결합부(154)는 상기 가열체(157)가 상기 혼합가스의 연소열에 의해서 가열되어 늘어나는 경우 탄성 변형되어, 상기 가열체(156)와 상기 적열 플레이트(12)의 거리가 일정하게 유지되도록 한다. 이와 같은 상기 결합부(154)의 탄성 변형은 상기 연장부(153)의 일 부분이 절개됨에 따라 가능하게 된다.

그리고, 상기 결합부(154)의 상하측에는 상기 가열체(157)가 감기기 위한 결합홈(155)이 형성된다. 즉, 상기 가열체(157)는 상기 결합홈(155)에 삽입된 상태에서 상기 걸림부(153)에 감기게 된다.

한편, 상기 가열체(157)는, 와이어 형상으로 형성된다. 그리고, 상기 가열 체(157)는 적어도 한 쌍의 결합부(154)에 감기며, 감긴 상태에서 어느 정도의 인장력이 유지된다.

여기서, 기능적인 측면에서 볼 때, 상기 가열체(157)는 상기 적열 플레이트(12)를 통과한 혼합가스가 재차 연소되도록 하는 역할을 하므로, 상기 적열 플레이트(12)를 제 1 연소부라 이름할 수 있고, 상기 가열체(157)를 제 2 연소부라 이름할 수 있을 것이다.

도 6은 보조 가열부의 가열되기 전의 상태를 보여주는 평면도이고, 도 7은 보조 가열부가 가열된 상태를 보여주는 평면도이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 가열체(157)는 소정의 인장력을 가지도록 상기 결합부(154)에 결합된다. 따라서, 상기 가열체(157)가 상기 결합부(154)에 결합되면, 상기 결합부(154)는 내측으로 탄성 변형된 상태가 된다.

그리고, 상기 가열체(157)가 가열되어 길이가 늘어나게 되면, 상기 가열체(157)는 원래의 위치로 복원되어 상기 가열체(157)의 인장력이 유지되도록 한다.

즉, 상기 결합부(154)가 탄성 변형되도록 구성됨에 따라 상기 가열체(157)의 길이 변화에도 불구하고 상기 가열체(157)와 적열 플레이트(12)의 거리가 일정하게 유지될 수 있다.

여기서, 상기 가열체(157)가 상기 적열 플레이트(12)와 거리를 유지하도록 하는 이유는 상기 가열체(157)가 가열되면, 상기 가열체(157)는 복사 에너지를 방사하여 사용자가 외부에서 확인할 수 있도록 하는데, 상기 가열체(157)의 길이가 늘어나 형상이 변형되는 경우 미감이 저하되므로, 이를 방지하기 위함이다.

또한, 상기 가열체(157)가 늘어남에 따라 상기 점화 플러그(16)와 접촉되거나 근접하게 되는 경우 상기 적열 플레이트(12) 상에서 점화가 이루어지지 않고, 상기 가열체(157)에서 점화가 이루어지게 되어 점화 불량이 발생되므로, 이를 방지하기 위함이다.

이하에서는 본 발명 버너 시스템의 작용을 설명한다.

상기 노즐유닛(5)에서 분사된 가스는 고속으로 상기 혼합관 유닛(6)으로 유입된다. 이 때, 혼합관 유닛(6)의 유입구를 통과하는 가스는 고속이기 때문에, 베르누이 정리에 의해서 상기 혼합관 유닛(6)의 유입구의 인접공간은 저압으로 된다. 그러므로, 외부의 공기도 상기 혼합관(61)으로 함께 유입되어서, 상기 혼합관(61)을 통과하는 유체는 가스와 공기의 혼합가스가 된다. 그리고, 상기 혼합관 유닛(6)을 통과한 혼합가스는 상기 개공(42)을 통하여 상기 버너포트(4)의 내부 공간으로 유입된 뒤에 이차적으로 혼합되어 상기 적열 플레이트(12) 상에서 연소된다.

그리고, 혼합가스의 연소열은 상기 적열 플레이트(12)를 가열하여 상기 적열 플레이트를 적색으로 만들어, 상기 적열 플레이트(12)에서는 복사열이 발생된다. 그리고, 상기 적열 플레이트(12)에서 발생된 열은 상기 가열체(157)를 가열시켜, 상기 가열체(157)에서 복사열이 추가적으로 발생된다.

여기서, 상기 적열 플레이트(12)에는 미세한 홀이 무수히 가공되어 있어, 혼합가스가 통과함에 따라 연소되고, 상기 적열 플레이트(12)를 통과하면서 미처 연소되지 않은 혼합가스는 상기 가열체(17)와 접촉하면서 재차 연소된다.

그리고, 혼합가스가 연소되면서 발생되는 연소가스는 배기유로(111)를 따라 서 상기 배기부(10)로 안내된다. 상기 배기유로(111)는 상기 세라믹 플레이트(1)의 하부와 버너 프레임(11)의 상부 사이의 공간으로 정의될 수 있다.

도 8은 본 발명에 따른 보조 가열부의 유무에 따른 복사 에너지의 강도를 비교하는 그래프이다.

도 8을 참조하면, A는 적열 플레이트 만이 구비된 경우의 총 복사 에너지 분포를 보여주는 곡선이고, B는 적열 플레이트에 더하여 보조 가열부가 구비된 경우의 총 복사 에너지 분포를 보여주는 곡선이다.

그리고, 상기 그래프에서 가로축은 파장을 나타내고, 세로축은 복사 에너지의 강도를 나타난다.

이를 구체적으로 살펴보면, 보조 가열부(15)가 추가된 경우 전체적으로 복사 에너지가 증가되는 것을 볼 수 있다. 일 예로, 파장이 대략 2500nm인 경우 발생되는 총 복사 에너지는 상기 보조 가열부(15)가 더 구비될 때, 상기 적열 플레이트(12) 만이 있을 때보다 대략 1.5배 증가되는 것을 볼 수 있다.

즉, 보조 가열부(15)가 구비됨으로서, 상기 버너 시스템에서 발생되는 총 복사 에너지는 전체적으로 증가되게 되고, 이는 상기 세라믹 플레이트(1)의 외부로 방사되는 복사 에너지의 양이 증가되는 것이 되므로, 사용자가 상기 복사 에너지로부터 상기 가열조리기기가 작동되고 있는 것을 용이하게 인지할 수 있게 된다.

도 9는 본 발명에 따른 버너포트를 통과하는 공기의 유입경로와 유출경로를 도시하는 평면도이다.

도 9를 참조하면, 본 발명 가열조리기기의 양측편에 놓이는 버너 시스템에는 전방을 향하여 혼합공기가 유입된 다음에, 상기 버너포트(4)의 내부에서 혼합가스가 이차적으로 충분히 혼합된다. 그리고, 적열 플레이트(12)를 통과하여 상방으로 이동되어 연소되고 상기 보조 가열부를 지나면서 재차 연소된 후, 후방을 향하여 연소가스가 배기된다.

이와 같은 본 발명의 버너 시스템에는, 상기 버너포트(4) 내부의 충분한 혼합가스 간의 충돌에 기인하여 난류가 충분하게 발생되고, 이로써 원래 전방으로 이동되는 혼합가스의 이동속도성분은 없어지게 되고, 버너포트(4) 내부에서는 전체적으로 균일하게 공기와 가스의 혼합이 일어나게 된다. 나아가서, 상기 적열 플레이트(13)를 통하여 상방으로 이동하여 가스의 연소가 일어나고, 연소가스는 원활하게 이동하게 된다.

그러므로, 본 발명의 가열조리기기의 양측편에 놓이는 버너 시스템은, 버너 시스템을 중심으로 하여 유입측과 토출측의 가스의 유동방향이 전혀 다름에도 불구하고, 유동저항이 없이 원활하게 유체의 유동이 일어날 수 있게 된다.

본 발명의 사상은 상기되는 실시예에 제한되지 아니하여서 다음과 같은 다른 실시예를 더 제안할 수 있다.

먼저, 상기 케이스와 상기 버너포트의 접촉면에는 소정의 절연체가 더 제공될 수 있다. 이는 버너포트의 자체적인 단열작용에 의해서 단열효율을 달성할 수 없거나, 케이스의 열적안정성이 떨어지거나, 케이스의 하측에 열에 취약한 별도의 물품이 더 제공될 때 바람직하게 적용될 수 있다.

또한, 상기 혼합관은 상기 버너포트를 중심으로 하여 일방향으로 흡입되고 있고, 서로 다른 위치에서 흡입된 혼합가스는 상기 버너포트의 내부에서 난류를 발생시켜서, 공기의 유동저항을 감소시켜서 균일하게 혼합된 다음에 적열 플레이트(12)를 향하여 토출되어 연소된다.

또한, 구체적으로 도시되어 있지는 않으나, 상기 버너포트의 내부에는 버너포트의 내부로 유입된 혼합가스에 대한 난류의 발생을 증진시키는 스월러(swirler)가 더 구비되도록 할 수도 있다. 이 경우에는 버너포트의 내부에서 혼합가스 유동의 충돌이 증진되어 추후에 혼합가스의 균일연소효과를 더욱 증진시킬 수 있게 된다.

또한, 상기 배기부는 세라믹 플레이트를 기준으로 하여 후방부에 배치되는 것으로 설명이 되어 있다. 그러나 이와 같은 경우에 제한되지 아니하고 세라믹 플레이트의 어느 일 모서리에 배치되어 있을 수도 있는데, 이 경우에는 연소가스에 의해서 사용자가 화상을 입을 수 있는 것에 대비하여야 한다. 다만, 주방의 코너부에 본 발명의 가열조리기기가 설치되는 경우에는 가열조리기기의 측편에 배기부가 형성될 수도 있다.

본 발명의 사상은 첨부되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 구성요소의 부가, 변경, 삭제 및 추가 등에 의해서 용이하게 제안할 수 있고, 상기되는 다양한 실시예를 서로 부분적으로 병합하는 것에 의해서 다양하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상에 포함된다고 할 것이다.

제안되는 바와 같은 본 발명에 따르면, 버너 시스템에서 가스의 연소효율이 증대되고, 가스 및 공기의 유동저항이 감소되고, 흡입되는 혼합가스에서 공기비가 증대되는 장점을 얻을 수 있다.

또한, 가열조리기기의 전체크기, 특히 종래 대부분의 높이를 차지하는 버너시스템의 높이가 줄어들게 되어서, 설치의 편의성, 재료비의 절감, 사용의 편의성을 얻을 수 있게 된다. 물론, 이와 같은 효과는 대등한 발열량을 얻을 수 있는 종래의 가열조리기기에 대하여 대비하여 얻을 수 있는 효과이다.

또한, 보조 가열부가 구비됨으로써, 버너 시스템에서 발생되는 총 복사 에너지가 전체적으로 증가되게 되고, 이는 상기 세라믹 플레이트의 외부로 방사되는 복사 에너지의 양이 증가되는 것이 되어, 사용자가 상기 복사 에너지로부터 상기 가열조리기기가 작동되고 있는 것을 용이하게 인지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 적열 플레이트를 통과하면서 연소되지 않은 혼합가스가 보조 가열부와 접촉됨으로써, 2차적으로 연소되어 혼합가스의 불완전연소가 줄어들고, 이에 따라 일산화탄소의 양이 줄어드는 효과가 있으며, 혼합가스의 불완전연소가 줄어듬에 따라 연소 효율이 증가되는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 적어도 가스 및 공기의 균일한 혼합 공간을 제공하는 버너 포트;

   상기 혼합가스가 연소되는 제 1 연소부;

   상기 제 1 연소부의 연소열에 의해서 가열되어 상기 혼합가스가 재차 연소되도록 하는 제 2 연소부; 및

   상기 제 2 연소부를 지지하며, 상기 제 1 연소부와 제 2 연소부의 거리가 일정하게 유지되도록 하는 간격 유지부가 포함되는 가열조리기기의 버너 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 간격 유지부는 상기 제 2 연소부와 결합되며 탄성 변형 가능한 결합부가 포함되는 가열조리기기의 버너 시스템.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 2 연소부는 와이어 형상을 가지고,

   상기 간격 유지부는 상기 제 2 연소부의 텐션을 유지시키는 가스 버너.
4. 버너 포트;

   상기 버너 포트의 혼합가스가 연소되는 연소부;

   상기 연소부에 의해서 연소된 열에 의해서 가열되어 복사 에너지를 발산하는 가열체;

   상기 혼합가스가 연소됨에 따라 발생되는 연소가스의 배기 유로를 제공하는 버너 프레임; 및

   상기 버너 프레임에 안착되어 상기 가열체가 상기 연소부로부터 이격되도록 지지하며, 상기 가열체가 가열된 상태에서도 그 형상이 유지되도록 하는 지지 부재가 포함되는 가열조리기기의 버너 시스템.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 지지 부재는 상기 가열체가 결합되는 결합부가 포함되고,

   상기 결합부는 상기 지지 부재에 대해서 탄성 변형이 가능한 가열조리기기의 버너 시스템.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 결합부의 탄성 변형은 상기 가열체의 인장력 변화에 의해서 이루어지는 가열조리기기의 버너 시스템.
7. 제 5 항에 있어서,

   상기 가열체는 와이어 형상으로 제공되고,

   상기 결합부에는 상기 와이어가 감기기 위한 결합홈이 형성되는 가열조리기기의 버너 시스템.

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